三帝科技：3D打印创新助力绿色铸造产业新生态

铸造，是现代制造业不可替代的中坚力量，一辆汽车中有超过15%的零件来自铸造。我国有近30000家铸造企业，产业规模巨大。21世纪以来，中国一直雄踞铸造产量世界第一的宝座，到2020年年产量达到了4786万吨，预计2021年将再创新高，达到5130万吨。相对于发达国家而言，我国的铸造行业虽然规模巨大，却仍然存在自主创新能力不足、工艺装备技术落后的问题，导致产品附加值低、高端产能不足、低端产能过剩。近年来，更是面临着人口红利衰减和“碳达峰、碳中和”的中长期环保压力，行业转型升级已迫在眉睫。面对后疫情时代海外铸造产业纷纷向中国转移的历史性机遇，如何快速建立创新型、技术密集型绿色铸造新生态，是铸造产业和每个铸造企业完成产业战略转型的关键。

回顾近几年智能铸造的发展之路，产线自动化、机器人、3D打印、人工智能等数字化制造技术已经成为降低人工成本、加快研发、提升品质、节能减排的重要技术手段。其中，3D打印快速铸造技术，也被称为“绿色铸造”、“柔性铸造”技术，不仅能够取代传统木模、金属模实现无模成型，还具有高精度、高细节度、绿色环保的优势，已经成为助力铸造产业转型升级的重要科技力量。

作为国内领先的3D打印快速铸造装备及服务商，北京三帝科技股份有限公司（以下简称“三帝科技”）已经把早期的“快速成型”（1994年）技术从小众的航空、航天领域，拓展到更普遍的工业制造领域，如：汽车、泵阀、新能源、艺术铸造、船舶、工程机械等。以砂型打印为例，三帝科技的3DP打印装备及材料体系已经突破了成本门槛，开始与传统的批量铸造线接轨。

面对行业发展前所未有的机遇与挑战，三帝科技正加快布局“创新平台＋新铸造生态”的创新发展模式，致力于为中国铸造行业提供有效的产业升级技术手段和产业转型样板。作为“平台+生态”战略的一个重要里程碑，三帝科技于2021年上半年完成对武功县欣鑫有色金属铸造有限公司（以下简称“欣鑫铸造”）的并购：欣鑫铸造是一家专业从事铜铝等有色金属合金铸造及机械加工的企业，业务涵盖复杂、精细结构件的铝合金铸造、铜合金铸造、锡青铜铸造、铝青铜铸造、耐磨铜套铸造等。年产铸铝件500吨，铜合金200吨。广泛应用于航空航天、交通、纺织、冶金、电力等行业。三帝科技与欣鑫铸造的深度合作，旨在尝试对典型中小铸造企业实施基于3D打印核心技术的智能化改造，帮助传统铸造企业快速提升新品开发能力，建立绿色、柔性、高端的铸造能力。并以此为契机，致力于打造适于向千万家铸造企业推广的智能铸造模式，培育未来产业生态。

欣鑫铸造总经理谭大为表示：“加入三帝科技后，欣鑫铸造将从研发设计、生产效率、服务能力、节能环保等方面得到全面提升。3D打印技术工艺有助于降低传统铸造生产的劳动强度和人力成本，提高成品率；3DP/SLS快速成型系统与自动化产线集成，能够实现从设计到产品的快速转变，缩短成品件交付周期，满足快速试制、项目验证的市场需求；3D打印快速铸造能够显著改善传统铸造的生产环境，提升能源利用率，避免安全隐患等问题。‘3D打印+铸造’让我们如虎添翼，不仅进一步强化了欣鑫铸造在高端复杂铸件方面的优势，还将极大地扩充欣鑫铸造的业务范围及市场份额，使高端铸件的大批量生产成为可能。”

先进制造技术赋能于传统产业，可以让传统产业焕发新的生机——三帝科技曾在2021年年初并购了铜陵青铜时代雕塑有限公司（以下简称“青铜时代”），在国内率先将3D打印精密铸造技术应用于依赖人工造型的金属雕塑铸造领域。青铜时代董事长兼总经理薛焕刚表示：“加入三帝科技后，青铜时代实现了产品品质的提升和业务的快速增长。SLS蜡模大尺寸雕塑快速铸造工艺，保证了作品的高精度和高成品率；同时，雕塑产品的制造、交付效率及产能、品控能力均得到进一步提升。相较传统雕塑，结合了计算机数字技术和3D打印制造技术的数字雕塑工艺，可以帮助艺术家提升工作效率，优化艺术创作方式，实现自由设计，释放设计创新空间。”

对于三帝科技来说，产业链的纵向整合拉近了核心技术与终端应用场景的距离，让核心技术作用于终端产品层面，并精确地从应用端获取了技术升级的方向和需求，可谓两全其美。

图：三帝科技旗下隆源成型3DP喷墨砂型打印、SLS选区激光烧结系列设备

图：3DP喷墨砂型

图：隆源成型为国内某车企制作的铸铁缸体，30小时内完成砂模打印，精度可达±0.3mm。15天交付成品，精度可达CT8标准。

隆源成型的SLS选区激光烧结工艺可实现高精度、复杂结构的蜡型、砂型快速铸造。

图：SLS选区激光烧结砂、蜡型

图：隆源成型采用3D打印蜡模精密铸造工艺为国内某柴油厂制作的铸铝总回水管。该成品件可承受30兆帕水压，突破传统铸造工艺所承受的水压极限。

图：3D打印快速铸造在雕塑文创领域的应用

此外，三帝科技还可为用户提供快速成型技术结合机加工的完整解决方案，满足箱体、盘套类、轴类等零件的加工需求。

《经济学人》曾提出，制造业未来的竞争是平台之争。埃森哲报告中提到，基于平台的生态系统就是新的赛场。三帝科技深谙建立以客户需求为中心，各市场要素高效协同的产业生态网络，才能快速从容地应对市场的需求变化，实现服务型制造。多年来，三帝科技以专注增材制造、实现规模应用、持续协同创新为宗旨，致力于打造以“根”技术为支撑的技术创新平台和先进、融合、开放的产业服务平台，构建“3D打印+铸造”、“3D打印+文创”、“3D打印+教育”、“3D打印+康复医疗”、“3D打印+N”的先进制造产业生态。目前，已形成了以智能管理为基础、服务型制造为核心、平台创新为驱动、区域化布局为支撑的3D打印智能制造生态系统，持续服务于航空航天、汽车、船舶、科研院所、教育、雕塑、文创、康复医疗等领域。

【关于三帝科技】

北京三帝科技股份有限公司(3D PrintingTechnology, Inc. )是一家专注于增材制造装备、服务型制造的国家高新技术企业，致力于3D打印设备、相关智能软件、材料及工艺，3D打印康复医疗应用、数字雕塑及文创应用的研发、生产、销售，及分布式制造服务。注重3D打印自主技术研发和产业化规模应用，目前已创建了云制造服务平台，并建立了十余个3D打印智造服务中心，逾千家设备及加工服务用户遍布工业制造、雕塑文创、教育、康复医疗等领域。旗下主要品牌包括隆源成型、七号科技、环球精博、青铜时代、欣鑫铸造等。